Pričamo sa dr Ivanom Mirkov

Dr Ivana Mirkov je diplomirani biolog, osnovne studije je završila na Biološkom fakultetu u Beogradu, dok je svoj diplomski rad završila na Institutu za biološka istraživanja “Siniša Stanković”, uz rukovodstvo prof. Milene Kataranovski. Popričali smo sa dr Ivanom o njenim trenutnim projektima na Institutu, ali i o njenom putu do svoje sadašnje pozicije. 

U ovom tekstu ćete, takođe, moći da saznate nešto o teškom metalu kadmijumu, kako on utiče na naše zdravlje, kao i koje su koncentracije kadmijuma izmerene u zemljištu u Srbiji.

Kadmijum – oznaka, atomska masa i redni broj u periodnom sistemu elemenata

Izvor: https://www.chemistryworld.com/podcasts/cadmium/3005719.article

Na kojim istraživačkim projektima trenutno radite na Institutu za biološka istraživanja „Siniša Stanković”?

Moja grupa (grupa za Imunotoksikologiju) se bavi ispitivanjem efekata ksenobiotika (supstanci stranih organizamu) na funkcionisanje imunskog sistema. Naša trenutna istraživanja su usmerena na ispitivanje efekata teškog metala kadmijuma i suspendovanih čestica (PM10) na imunski sistem barijernih tkiva, kao što su koža, pluća i creva. Pored toga, grupa za Imunotoksikologiju, u saradnji sa drugim institutima u zemlji, ispituje imunomodulatorni potencijal različitih produkata sa potencijalnom primenom kod ljudi.

Poređenje veličine PM10 čestica sa crvenim krvnim zrncem, PM2,5 česticom, tipičnom bakterijom i česticom SARS-CoV-2 virusa

Izvor: https://seetheair.org/2022/05/16/particulate-matter-pm2-5-mega-guide/

Bavite se imunologijom i imunotoksikologijom. Šta Vas je navelo da se bavite ovim oblastima?

Sa imunologijom sam se prvi put susrela u četvrtom razredu gimnazije, kada sam pisala maturski rad iz ove oblasti. Ono što sam tada naučila o funkcionisanju imunskog sistema me je privuklo da na studijama izaberem modul sa predmetom Imunobiologija sa imunohemijom koji je držala profesorka Milena Kataranovski. Profesorka Kataranovski je i glavni „krivac“ za moje bavljenje imunotoksikologijom. Nakon odslušanih predavanja sam odlučila da pišem diplomski rad iz imunologije i eksperimentalni deo diplomskog sam radila na Institutu za biološka istraživanja „Siniša Stanković“ pod rukovodstvom prof. Kataranovski. Njena grupa se bavila ispitivanjem efekata ksenobiotika na imunski sistem i to je bio moj prvi susret sa imunotoksikologijom.

Šta Vas je privuklo da se bavite biologijom, odnosno ekologijom kao naukom?

Ne mogu reći da sam oduvek znala da ću se baviti biologijom. Ono što sam znala je da nisam osoba koja bi mogla da bude pravnik ili ekonomista i da samo sedi u kancelariji. Pored toga, oduvek me je privlačilo da otkrivam kako šta funkcioniše. Biologija se nekako nametnula kao logično rešenje. Ekologija takođe nije bila svestan izbor. Kao što sam prethodno rekla, moj izbor je bila imunologija i ono što me povezuje sa ekologijom kao naukom je efekat koji zagađenja iz spoljašnje sredine imaju na funkcionisanje imunskog sistema i kakve to posledice može imati na procese u koje je imunski sistem uključen, kao što su odgovor na infekcije, tumore, različite alergije i zarastanje rane.

Možete li nam reći nešto o projektu u kojem ste ispitivali uticaj teških metala na ćelije?

Naš „model metal“ je kadmijum, toksični teški metal koji je prisutan u različitim delovima životne sredine (u vazduhu, vodi, zemljištu i sedimentu). Ovaj metal brzo ulazi u lanac ishrane, lako se apsorpbuje i akumulira u živim organizmima. Iako je dosta toga već poznato o mehanizmima toksičnog dejstva kadmijuma, još uvek ima dosta toga da se istražuje. Trenutna istraživanja na ćelijskim linijama su nam usmerena na otkrivanje uloge koju aril-ugljovodonični receptor ima u toksičnosti kadmijuma.

Koliko su te supstance opasne po nas i zašto?

Za početak, potrebno je naglasiti da nisu svi teški metali opasni po ljude. Esencijalni metali kao što su na primer gvožđe, bakar i cink su neophodni za pravilno funkcionisanje živih bića i nemaju štetne efekte (ili nemaju efekte pri nižim koncentracijama) po žive sisteme. Sa druge strane, kadmijum, živa, hrom, olovo i arsen su izuzetno toksični. Ukoliko dospeju u organizam, toksični teški metali mogu izazvati oštećenje različitih organa i sistema organa (centralni nervni sistem, bubrezi, jetra, pluća, imunski sistem i drugi). Različite bolesti ljudi mogu da se povežu sa izloženošću teškim metalima kao što su hronična opstruktivna bolest pluća, pojava različitih tipova tumora, „itai-itai“ bolest, anemija, neurodegenerativne bolesti.

Kako one dospevaju u našu okolinu?

Iako prirodni procesi (erozija stena, vulkanske erupcije) mogu dovesti do povećanja koncentracija teških metala u vodi, vazduhu i zemlji, najveći izvor zagađenja ovim supstancama je antropogena aktivnost (različite grane industrije i sagorevanje fosilnih goriva).

Industrija je jedan od glavnih izvora zagađenja vazduha teškim metalima

Izvor: https://emis.vito.be/nl/artikel/environmental-pressures-industry%E2%80%99s-heavy-metal-pollution-decreasing

Kako se možemo zaštititi od njih i njihovih štetnih efekata?

Najefikasniji način zašitite od teških metala bi bilo smanjivanje njihove emisije. Pored toga, postoje različite tehnike za uklanjanje teških metala iz zagađenih voda i zemljišta, kao što su biosorpcija, fitoremedijacija, precipitacija i druge. Ukoliko dođe do trovanja teškim metalima, najčešće se primenjuje terapija helirajućim agensima koja ima brojne neželjene efekte. Zbog toga su savremena istraživanja u ovoj oblasti usmerena na ispitivanje efikasnosti različitih biljaka ili ekstrakata biljaka, kao i probiotika ili postbiotika koji bi pospešili uklanjanje metala iz organizma i smanjili njihove štetne efekte.

Postoji li razlika u zagađenosti životne sredine teškim metalima u našoj, u odnosu na druge zemlje?

Ne možemo generalno reći da je zagađenje teškim metalima više ili niže u našoj zemlji u poređenju sa drugim zemljama. U jednoj studiji koja je ispitivala koncentraciju teških metala u biljkama, kao indikatorima zagađenja vazduha, sakupljenim u Austriji, Srbiji i Grčkoj, pokazano je da su najveće koncentracije hroma detektovane u Grčkoj, a olova u Srbiji. Može se jedino govoriti o tome da je koncentracija određenog metala viša ili niža u poređenju sa drugim zemljama, pri čemu koncentracija metala zavisi i od toga koje su grane industrije razvijene. Koncentracije kadmijuma koje su detektovane u zemljištu u Srbiji su 0,8 mg/kg, dok se u zemljama Evropske Unije njegove koncentracije kreću do 3,17 mg/kg. Što se tiče npr. olova može se reći da je njegova koncentracija uglavnom niža od graničnih vrednosti koje iznose 85 mg/kg, izuzev oko velikih saobraćajnica. Najviša izmerena koncentracija ovog metala u industrijskim regijama Engleske i Nemačke je 151,12 mg/kg.

Koji su najveći zagađivači teškim metalima? Da li možemo mi, kao individue, da pomognemo u smanjenju zagađenja životne sredine teškim metalima?

Kada se govori o zagađenju spoljašnje sredine teškim metalima, najčešće se prati koncentracija kadmijuma, olova, žive, nikla, arsena, hroma, bakra i cinka. Kao što sam prethodno istakla, najveći izvor zagađenja ovim metalima su različite grane industrije. Postoje različite regulative kojima je cilj da se smanji ili potpuno zabrani upotreba teških metala u industrijskoj proizvodnji, ali i dalje se oni koriste u nekim granama industrije. To ne znači da pojedinci svojim ponašanjem ne mogu da doprinesu smanjenju zagađenja životne sredine. Odlaganje elektronskog otpada, starih baterija, sijalica na za to predviđena mesta, smanjena upotreba pesticida, samo su neki od primera.

Da li postoje, i koje bi to bile, dugoročne posledice delovanja teških metala na nas i našu okolinu?

Teški metali nisu biodegradabilni, tako da se njihova koncentracija u zagađenim sredinama samo povećava. Kako su prisutni u vodi, vazduhu i zemljištu, mogu da utiču na sva živa bića. Kontaminirana voda i hrana su najveći izvori teških metala za ljude. Osim toga što nisu biodegradabilni, većina metala se i bioakumulira u organizmu, tako da se njihova koncentracija povećava sa dužinom života. Praktično ne može da se govori o kratkotrajnoj izloženosti i prolaznim efektima unosa teških metala. Zbog toga je Evropska agencija za bezbednost hrane odredila maksimalni dozvoljeni dnevni i nedeljni unos metala koji ne bi trebalo da ima posledice na zdravlje ljudi. Sve koncentracije koje su preko dozvoljenog maksimuma mogu da imaju negativne efekte na zdravlje.

Imate li neki savet za naše studente i mlade naučnike?

Za početak mladi moraju da budu svesni da istraživanje nije „rutinski“ posao koji se radi od 9-17h. Oni koji su radoznali i spremni da traže odgovore na razna pitanja, da bi dobili priliku da se zaposle u nekoj naučno-istraživačkoj organizaciji kod nas, moraju da ispunjavaju određene uslove prema Zakonu o naučno-istraživačkoj delatnosti, pri čemu je najbitniji prosek preko 8,00 i na osnovnim i na master studijama. Poznajem mlade ljude koji imaju potencijal da budu dobri naučnici, ali im je prosek na osnovnim studijama bio ispod 8,00. Osim teorijskog znanja, bitno vam je i praktično, pa ako vam se ukaže prilika da tokom studija volontirate u nekoj laboratoriji, gledajte da je iskoristite.